ギアインチ

ギアインチは、自転車のギア比を測定する方法の一つであり、異なるギアや異なる自転車を統一的な方法で比較することを可能にする。

ギアインチは、同等の（ダイレクトドライブ）ギアを備えたペニーファージング自転車の駆動輪の直径（インチ）に対応するヤード・ポンド法の単位です。一般的に使用されるメートル法の代替単位は、展開距離または転がり距離として知られており、クランクが1回転するごとに自転車が進む距離（メートル）を表します。

自転車の一般的なギア比は、非常に低いギア比（約20ギアインチ、1回転あたり1.6メートル）から、中程度のギア比（約70ギアインチ、5.6 メートル）、そして非常に高いギア比（約125ギアインチ、10 メートル）まで幅広くあります。自動車と同様に、低いギア比は坂道を登るのに適しており、高いギア比は高速走行に適しています。

ハイホイール自転車やペニーファージングが「一般的な」自転車の形だった頃は、駆動輪の直径（インチ）が相対的な速度と労力の指標でした。同じケイデンスでペダルを回した場合、60インチの車輪は50インチの車輪よりも自転車を速く走らせました。ハイホイール自転車の技術は自然な限界を課していました。60インチの車輪は、一般的なサイズの脚でまたがることができるほぼ最大のサイズでした。「セーフティ」が「オーディナリー」に取って代わると、チェーンとスプロケットによって、小さな車輪をペダルクランクよりも速く回転させることが可能になりました。その結果、28インチの車輪でも60インチの車輪と同じ速度で自転車を動かすことができるようになりました。このような自転車は、60ギアインチのギア比を持つと言われ、60インチの車輪を持つオーディナリー自転車と同じようにペダルを漕ぎました。したがって、72ギアインチのギア比を持つ自転車では、ペダルを1回転させると、72インチの車輪が1回転するのと同じ距離を自転車が進みます。

ギアインチは、同等の直接駆動ホイールの直径を基準としたギア比を表し、次のように計算されます。

$ギアインチ = 駆動輪の直径（インチ） × フロントチェーンリングの歯数 / リアスプロケットの歯数$

この式は、ハブギアがすべて直結駆動であることを前提としています。その他のギアの場合は、さらに係数が必要になります（多くのオンラインギア計算ツールには、一般的なハブギア用のこれらの係数が組み込まれています）。

簡略化のため、「ギアインチ」は通常、最も近い整数に丸められます。

例えば、駆動輪の直径が実際には26インチだとします。フロントチェーンリングとリアスプロケットの歯数が同じであれば、ペダルを1回転させると駆動輪がちょうど1回転します。これは、ペダルが駆動輪を直接駆動しているのと同じです。このギアとホイールの組み合わせは「26ギアインチ」と呼ばれます。フロントチェーンリングの歯数が48、リアスプロケットの歯数が24であれば、ペダルを1回転させるとリアホイールが2回転します。これは駆動輪のサイズを2倍にしたことと同じで、52インチのホイールを備えた直接駆動式の自転車のようなものです。このギアは「52ギアインチ」と呼ばれます。

26インチのホイール、48歯のチェーンリング、11～34歯のギアを備えたカセットを備えた自転車は、最低ギアが26×48/34＝37ギアインチ、最高ギアが26×48/11＝113ギアインチとなります。

700cホイールの自転車の場合、一部のサイクリストは、旧英国タイヤサイズ27 x 1 + 1/4インチ（ETRTO 630）に相当する公称ホイール径27インチに基づいてギアインチを引用しています。厳密に言えば、700cホイールの転がり直径は、タイヤサイズによって27インチよりもかなり大きくなったり小さくなったりします。例えば、700x38タイヤの場合は約27.5インチ、700x20タイヤの場合は26インチ強になります。ギアインチが実際のホイールサイズで計算されているのか、それとも慣例化された27インチで計算されているのかが明確でない限り、ギアを比較する際に混乱が生じる可能性があります。

ホイールの直径を推定する一つの方法は、公称タイヤ断面積の2倍をリムの直径に加えることです。例えば、公称断面積が23 mmの700c × 23 mm タイヤを考えてみましょう。700cホイールのリム直径は622  mmです。したがって、ホイールの直径は(2 × 23 mm) + 622 mm = 668 mmとなり、これは26.3インチに相当します （小数点以下1桁に四捨五入）。26インチのマウンテンバイクホイールのリム直径は559  mmです。これは、タイヤとリムを合わせた実際の転がり半径に影響を与える要因、つまり接地面より上のタイヤの垂直方向のたわみと、メーカーが公表しているサイズと装着および空気圧調整後の実際のタイヤ半径との差を無視しています。

ギアインチとケイデンスは、以下のように速度に変換できます。

$速度（mph）=（ギアインチ×π）×ケイデンス（回転数/分）×1マイル（63,360インチ）×60分（1時間）$

$\displaystyle {\text{速度 (mph)}}={\text{ギアインチ}}\times {\text{回転数 (rpm)}}\times {\frac {\text{π}}{1056}}}$

$速度（mph）≈ギアインチ×ケイデンス（rpm）×1/336$

ロールアウト距離（または展開メートル）とは、自転車がクランク1回転あたりに何メートル進むかを示す測定値です。以下の式で計算できます。

$\displaystyle {\text{展開度}}={\text{駆動輪の円周（メートル）}}\times {\frac {\text{フロントチェーンリングの歯数}}{\text{リアスプロケットの歯数}}}$

または同等に：

$転がり距離 = π ⋅ 駆動輪の直径（メートル） × フロントチェーンリングの歯数 / リアスプロケットの歯数$

したがって、ギアインチと開発量は、ヤード・ポンド法からメートル法への換算係数π倍だけ異なります。ギアインチからメートル開発量に変換するには、0.08（より正確には0.0254π）を掛けます。

「ギアインチ」と「開発メートル」はどちらもペダルの回転あたりの移動距離に関係しており、究極的には駆動系の機械的利点を示す方法ですが、どちらも自転車ごとに異なるクランクアームの長さを考慮していません。クランクアームはレバーアームです。2台の自転車のクランクの長さが異なり、それ以外が同じ場合、レバーアームが長いほど機械的利点が大きくなります。これを考慮に入れるために、シェルドン・ブラウンはゲイン比と呼ばれるギア測定システムを提案しました。これは、自転車が移動した距離を、クランクが1回転する間にペダル軸が回転した距離で割ることによって計算されます。彼はまた、このシステムは無次元であるという利点もあると主張しました。

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• シェルドン・ブラウンのギア計算機 ギアインチ、ギアメートル展開、およびゲイン比を計算するオンライン計算機
• BikeCADには、ここで説明するようにギアインチをグラフィカルに表示する手段があります。
• ゲイン比―自転車のギアを表す新しい方法
• ゲインとワット数の計算機
• マイク・シャーマンのギア計算機（ 2011年3月10日にWayback Machineにアーカイブ済み）ディレイラーギア用のオンライン計算機。便利なグラフィック表示付き。
• HPV駆動系アナライザー：複合駆動装置やギア付きクランク、ハブに対応した、人力車両（HPV）用の駆動系アナライザーおよびギア計算機。